机械制造发动机工作原理和总体构造模学习教案

1、会计学1机械制造发动机工作原理机械制造发动机工作原理(yunl)和总体构和总体构造模造模第一页，共63页。水冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机二冲程发动机汽油(qyu)发动机柴油发动机单缸发动机多缸发动机化油器式发动机直接(zhji)喷射式发动机车用内燃机单列式发动机双列式发动机第1页/共62页第二页，共63页。第2页/共62页第三页，共63页。柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。但它的主要缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制造(zhzo)和维修费用高。

2、 第3页/共62页第四页，共63页。第4页/共62页第五页，共63页。第5页/共62页第六页，共63页。四冲程二冲程第6页/共62页第七页，共63页。第7页/共62页第八页，共63页。第8页/共62页第九页，共63页。第9页/共62页第十页，共63页。第10页/共62页第十一页，共63页。第11页/共62页第十二页，共63页。n1.上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置。 n2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。 n3.活塞行程(S)：上、下两止点间的距离(mm)。 n4.曲柄半径(R)：与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离

3、(mm)。 n 曲轴每转一转，活塞移动两个(lin )行程。 n5.气缸工作容积(h)：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积(L)。 n h =D2S/(4106) (L) n 式中：D气缸直径(mm)。 n6.发动机排量(L)：发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气缸数为i，则 n L =h i (L) n7.燃烧室容积(C)：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。 n8.气缸总容积(a)：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 na =h +C 第12页/共62页第十三页，共63页。n9.压缩比()：

4、气缸总容积与燃烧室容积的比值，即 n =a /C =(h +C)/ C =1+h /C n 它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为610，柴油机的压缩比为1522。 n10.发动机的工作(gngzu)循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气)称发动机的工作(gngzu)循环。 n11.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作(gngzu)循环的称为二冲程发动机。 n12.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作(gngzu)循环的称为四冲程发

5、动机。 第13页/共62页第十四页，共63页。单缸四冲程汽油机的工作(gngzu)过程第14页/共62页第十五页，共63页。排气门关闭(gunb)进气门开启(kiq)活塞温度370400 K， 压力0.070.09MPa大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。第15页/共62页第十六页，共63页。进气门关闭(gunb)排气门关闭(gunb)活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图大气压力线c上止点下止点温度600700K， 压力0.61.5 MPa第16页/共62页第十七页，共63页。进气门关闭(gunb)排气门关闭(gunb)活塞PVra示功图

6、大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa作功终了：温度13001600 K， 压力0.30.5 MPa 第17页/共62页第十八页，共63页。进气门关闭(gunb)活塞(husi)PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力0.1050.115 MPa残余废气第18页/共62页第十九页，共63页。喷油器排气行程(xngchng)进 气 门纯 空 气(kngq)温度300-370K压力0.07850.0932MPa温度750-1000K压力3-5 MPa瞬时：温度2000-2500K压力6-9 MPa终了：温度12001500k压力

7、0.2-0.4MPa吸气行程压缩行程作功行程第19页/共62页第二十页，共63页。第20页/共62页第二十一页，共63页。四冲程汽油机和柴油机的工作(gngzu)循环有什么相同之处呢？第21页/共62页第二十二页，共63页。第22页/共62页第二十三页，共63页。四冲程汽油机和柴油机的工作(gngzu)循环有什么不同呢？第23页/共62页第二十四页，共63页。第24页/共62页第二十五页，共63页。第25页/共62页第二十六页，共63页。进气(jn q)点火(din hu)燃烧第26页/共62页第二十七页，共63页。第27页/共62页第二十八页，共63页。换气(hun q)排气扫气泵(qbng

8、)第28页/共62页第二十九页，共63页。第29页/共62页第三十页，共63页。 1.四冲程发动机的进、排气是两个分开的专门过程，而二冲程发动机单纯的排气(或进气)时间极短，主要是一个几乎完全重叠的，以新鲜气体清扫废气的换气过程。这样的换气过程不可避免地会发生新鲜气体和废气混合，造成废气难以排净和新鲜气体随废气排出的后果。 2.完成一个工作循环，二冲程发动机只需转一转，而四冲程发动机需要转两转。因此，当发动机工作容积、压缩比和转速相等时，从理论上讲，二冲程发动机的功率应为四冲程发动机功率的两倍，但实际上，只有1.51.6倍，这是由于二冲程发动机难以将废气排净，以及为了(wi le)安排换气过程

9、而较多地损失了高压气体的作功能力，另外还有可燃混合气随废气排出等所致。 3.当转速相同时，二冲程发动机的作功次数较四冲程发动机多一倍。因此，二冲程发动机运转较平稳，这对单缸发动机来说更为明显。 4.由于没有气门或只有排气门，也就省去了配气机构或使配气机构较为简单，简化(jinhu)了发动机的结构。易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。 由于二冲程汽油机有混合气损失，故经济性差，在大中型汽车上的应用受到了限制。但由于它结构简单、重量轻、制造成本低等优点，轻便摩托车和微型汽车的小排量发动机广泛采用。二冲程柴油机由于换气时进入气缸的是纯空气，没有燃料损失，为某些汽车所采用。 第30页/共62页第

10、三十一页，共63页。第31页/共62页第三十二页，共63页。第32页/共62页第三十三页，共63页。第33页/共62页第三十四页，共63页。连杆(lin n)飞轮(filn)曲轴(qzhu)活塞排气门推杆挺柱正时齿轮配气机构曲柄连杆机构进气门第34页/共62页第三十五页，共63页。摇臂凸轮轴凸轮轴第35页/共62页第三十六页，共63页。第36页/共62页第三十七页，共63页。第37页/共62页第三十八页，共63页。第38页/共62页第三十九页，共63页。第39页/共62页第四十页，共63页。第40页/共62页第四十一页，共63页。第41页/共62页第四十二页，共63页。第42页/共62页第四十

11、三页，共63页。第43页/共62页第四十四页，共63页。第44页/共62页第四十五页，共63页。第45页/共62页第四十六页，共63页。第46页/共62页第四十七页，共63页。第47页/共62页第四十八页，共63页。第48页/共62页第四十九页，共63页。第49页/共62页第五十页，共63页。 筒状活塞和十字头式柴油机的构造(guzo)示意图1-活塞；2-活塞杆；3-滑块；4-连杆；5-十字头；6-导板十字头式柴油机由于活塞不起导向作用，同时与缸套之间没有侧推力N的作用，因而两者之间的磨损减小，擦伤和卡死的可能性减小。此外，由于活塞杆只在垂直方向作直线运动，因而可在气缸下部加设一横隔板，把气缸

12、与曲轴箱隔开，以免气缸中的污油、结炭或燃气漏入曲轴箱污染滑油。这也为十字头机燃用劣质(li zh)燃料创造了有利条件。十字头式柴油机可靠性较筒形活塞式高。但十字头机的重量和高度增大，结构也较复杂，不具备筒形活塞式柴油机体积小、重量轻、结构简单的优点。第50页/共62页第五十一页，共63页。第51页/共62页第五十二页，共63页。第52页/共62页第五十三页，共63页。第53页/共62页第五十四页，共63页。第54页/共62页第五十五页，共63页。第55页/共62页第五十六页，共63页。第56页/共62页第五十七页，共63页。定义：压缩前气缸中气体的最大容积(rngj)与压缩后的最小容积(rngj)之比称为压缩比。用表示。= Va/Vc 现代(xin